Arranjou emprego na boate Baccarat, onde também estava iniciando carreira a cantora Leny Andrade. Menor de idade ainda, várias vezes teve de esconder-se do juizado de menores. Na Baccarat conheceu Helena de Lima, que o convidou para cantar na boate O Cangaceiro, uma das casas noturnas mais afamadas do Rio de Janeiro de 1960 a 1965. Ali entrou em contato com várias personalidades do mundo artístico, travando amizade maior com os componentes do Trio Iraquitã.

Altemar gravou seu primeiro disco na Tiger, com Saudade que vem (Oldemar Magalhães e Célio Ferreira) e Somente uma vez (Luís Mergulhão e Roberto Moreira). Por volta de 1963, foi levado por Jair Amorim para o programa Boleros Dentro da Noite, na Rádio Mundial, e no mesmo ano Joãozinho, do Trio Iraquitã, levou-o para a Odeon, onde foi contratado. Logo atingiu os primeiros lugares nas paradas de sucesso com Tudo de mim (Evaldo Gouveia e Jair Amorim), tornando-se conhecido em todo o Brasil.

Em 1964 gravou com grande sucesso Que queres tu de mim?, O Trovador, Sentimental demais e Somos iguais (todas de Evaldo Gouveia e Jair Amorim). Destacou-se também na América Latina, fazendo apresentações em vários países e gravando um LP com Lucho Gatica: EI bolero se canta así.

Com suas versões em espanhol, chegou a vender mais de 500 mil cópias na América Latina. Depois de ter dominado as paradas de sucesso locais, a partir de 1969 passou a conquistar fãs de origem latina nos E.U.A. Em pouco tempo tornou-se um dos mais populares cantores estrangeiros nos E.U.A. Chegou a apresentar-se no Carnegie Hall, em Nova York, a mesma cidade onde sofreu um derrame cerebral ao se apresentar na boate El Continente.

Transcrevemos a seguir, um depoimento de Altemar para a imprensa na década de 70: Minha vida é cantar, nasci para cantar. A música, inclusive, aproximou minha mulher, Marta (Mendonça), de mim. Sua voz de contralto me cativou, me seduziu. Isso juntamente com o grande amor que nos une. Nossa harmonia conjugal é excelente. Para mim, cantar é amar todas as coisas que fazem parte da vida e nos ensinam a querer viver mais. Tenho tudo que gosto, só posso gostar da vida. Altemar Dutra faleceu aos 43 anos, em 9 de novembro de 1983.